Новые исследования показывают, что растения более умны и сознательны чем мы могли себе представить

Мы всегда рады узнать о новых открытиях в области интеллекта растений (даже если ученые, проводящие исследования, обычно не описывают свою работу в таких терминах).

Недавно в Университете Северной Каролины были опубликованы результаты нового исследования, в ходе которого выяснилось, как растения реагируют на один из самых неустойчивых, изменчивых природных факторов, с которым им приходится сталкиваться: тень и свет. Как говорят исследователи, это первое исследования по выявлению механизма того, как растения могут успешно выживать, когда они оказываются в тени.

Большинство растений — а есть и исключения — не растут в среде, где они могут получить весь солнечный свет в течение всего дня и полную темноту в течение ночи. Вместо этого другие растения или животные блокируют солнце, вызывая тень. Это может быть серьезной проблемой.

Растения обладают способностью увеличивать и уменьшать темпы фотосинтеза, но этот процесс перехода не слишком быстрый. И это создает проблему: если эта темнота лишь временная и солнечный свет вскоре прорвется к растению, это растение будет так же медленно возвращать эффективность фотосинтеза обратно на нормальный уровень.

Если растение слишком долго использует фотосинтез на полную катушку во время яркого солнца, оно просто сгорит. Это похоже на то, как кто-то удаляет с кожи солнцезащитный крем, когда облачно. Если солнце вернется, этот человек будет абсолютно не защищен (конечно, это несовершенная аналогия, но по сути верная).

Это исследование показало, какой метод растения используют для определения того, наступает ли долговременная темнота, или это всего лишь временная тень.

Конечно, растения не могут в действительности видеть, поэтому они используют белок под названием RGS1 для обнаружения изменений в свете и корректируют свою эффективность фотосинтеза до соответствующего уровня. Без этого белка растения не могут справиться с изменениями: команда исследователей использовала генетически модифицированные растения, в которых отсутствовал белок RGS1, и в конечном итоге они погибли, поглотив слишком много солнечного света.

Выяснив, какой белок ответственен за настройку фотосинтеза растений, ученые также изучили, сколько времени занимает перенастройка растений. То, что они обнаружили, впечатляет: у исследованных растений существовало четырехминутное окно. Если темнота длилась дольше четырех минут, растения предполагали, что темнота продлится еще некоторое время, и снижали свой фотосинтез. Если же период тени занимал меньше четырех минут, все оставалось без изменений.

 Однако наблюдалось и одно исключение: травы.

Травы, к которым относятся и такие широко культивируемые растения, как кукуруза, пшеница и рис, вообще не имеют RGS1. Это объясняется тем, что на лугах, как правило, нет высоких растений и деревьев, отбрасывающих тени, поэтому травы имеют постоянный уровень фотосинтеза в течение дня.

Это открытие может иметь важное значение для сельского хозяйства. Понимание того, как работает этот белок, может стать ключом к управлению эффективностью фотосинтеза, что может повысить урожайность или даже позволит растениям выживать в непривычном для них климате.